Metoda pripreme ionske tekućine

Postoji mnogo vrsta ionskih tekućina. Promjenom različitih kombinacija kationa i aniona mogu se dizajnirati i sintetizirati različite ionske tekućine. U osnovi postoje dvije osnovne metode za sintezu ionskih tekućina: izravna sinteza i sinteza u dva koraka.

Izravna sinteza

Ionska tekućina se sintetizira u jednom koraku reakcijom kiselo-bazne neutralizacije ili reakcijom kvaternarne aminacije, koja je ekonomična i jednostavna za rad, nema nusproizvoda, a proizvod se lako pročišćava. Niz tetrafluoroborat ionskih tekućina s različitim kationima sintetiziran je metodom kiselo-bazne neutralizacije kao što je Hlrao. Osim toga, razne ionske tekućine, kao što su halogenirane 1-alkil 3-metilimidazolne soli, halogenirane piridinijeve soli, itd., također se mogu pripraviti u jednom koraku kroz reakciju kvaternizacije.

Sinteza u dva koraka

Izravnom metodom teško je dobiti ciljnu ionsku tekućinu, a mora se koristiti metoda sinteze u dva koraka. Postoje mnoge primjene za pripremu ionskih tekućina metodom u dva koraka. Priprema uobičajeno korištenih tetrafluoroboratnih i heksafluorofosfatnih ionskih tekućina obično se provodi metodom u dva koraka. Najprije se halogenidna sol koja sadrži ciljni kation priprema reakcijom kvaternarne aminacije; tada se ciljni anion zamjenjuje halogenim ionom ili se dodaje Lewisova kiselina da se dobije ciljna ionska tekućina. U drugom koraku reakcije, kada se koristi metalna sol MY (obično se koristi AgY), HY ili NH4Y, taloženje Ag soli ili aminske soli, plin HX se lako uklanja i dodaje se jaka protonska kiselina HY. Reakcija zahtijeva niskotemperaturne uvjete miješanja. Zatim se nekoliko puta ispere vodom dok ne postane neutralna, ionska tekućina se ekstrahira organskim otapalom, a na kraju se organsko otapalo ukloni u vakuumu kako bi se dobila čista ionska tekućina. Posebna se pozornost posvećuje činjenici da u procesu izmjene X-(halogen) aniona s ciljnim anionom Y reakcija mora biti što potpunija kako bi se osiguralo da nema x. anioni ostaju u ciljnoj ionskoj tekućini, jer je čistoća ionske tekućine kritična za njezinu. Karakterizacija primjene i fizikalno-kemijska svojstva je ključna. Sinteza binarnih ionskih tekućina visoke čistoće obično se priprema anionskom izmjenom upotrebom smola za ionsku izmjenu u ionskom izmjenjivaču. Osim toga, izravnim kombiniranjem Lewisove kiseline (MY) s halogenim solima, mogu se pripremiti ionske tekućine tipa [kation][MnXny+l]. Na primjer, priprema kloroaluminatnih ionskih tekućina koristi se ovom metodom, kako je opisano u svojstvima ionskih tekućina. Kiselost ionske tekućine može se podesiti prema potrebi.